① 「再生水」具有哪些優缺點,發展前景如何
如下:
優點是可以給城市裡的公園,濕地等進行生態補水或者說人工造水,達到既處理了城市污水,又給城市進行補水和補造濱水景觀的作用。
缺點是由於再生水廠一般是修建在城市人口比較集中的區域,只能將再生水廠建成地埋式,導致污水處理成本比較高,同時因為污水處理會產生一些比較難聞的氣味,所以地埋的再生水廠上方只能建成很簡單綠地,而不能建成復雜點的公園,對土地來說有一些浪費。
發展前景:進一步研發再生水技術,拓展城市再生水利用的空間,恢復良好用水環境是中國建設小康社會、和諧社會的必然要求,是中國經濟社會可持續發展的必然要求,是解決水資源短缺,控制水污染的必然要求,是建設循環經濟的基礎。
再生水處理和應用是一項龐大的復雜的系統工程,也是長期的任務,需要制度、法律、行政、管理、教育、宣傳、技術、財政等多方面的配合。
歷史由來
「再生水」起名於日本,「再生水」的定義有多種解釋,在污水工程方面稱為「再生水」,工廠方面稱為「回用水」,一般以水質作為區分的標志。其主要是指城市污水或生活污水經處理後達到一定的水質標准,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。
城市污水經處理設施深度凈化處理後的水(包括污水處理廠經二級處理再進行深化處理後的水和大型建築物、生活社區的洗浴水、洗菜水等集中經處理後的水)統稱「中水」。
以上內容參考:網路-再生水
② 什麼是回用水
「中水」起名於日本,「中水」的定義有多種解釋,在污水工程方面稱為「再生水」,工廠方面稱為「回用水」,一般以水質作為區分的標志。其主要是指城市污水或生活污水經處理後達到一定的水質標准,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。在美國、日本、以色列等國,廁所沖洗、園林和農田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設備補充用水等,都大量的使用中水。我國是水資源匱乏的國家,但目前還沒有中水利用專項工程,也沒有專項資金,只是政策上引導,各城市的中水利用量是根據此城市的缺水程度不同而定的。
城市污水經處理設施深度凈化處理後的水(包括污水處理廠經二級處理再進行深化處理後的水和大型建築物、生活社區的洗浴水、洗菜水等集中經處理後的水)統稱「中水」。其水質介於自來水(上水)與排入管道內污水(下水)之間,亦故名為「中水」。中水利用也稱作污水回用。
近年來,很多有識之士都在呼籲盡最大的可能利用中水。在剛剛結束的政協會議上,政協委員鞏俐也提出這個問題,鞏俐走過世界很多城市,對先進國家利用中水的情況感觸頗深。
我國是水資源匱乏的國家,人均佔有量僅為0.22-0.27萬方,列世界第88位。中水利用對我國的環境保護、水資源保護、水污染防治、經濟可持續發展能起到重要作用。那麼我國目前的中水利用情況又是怎樣的呢?記者就此問題采訪了有關方面的負責人。
中水利用發展緩慢
北京市節水辦公室水資源處張處長說,在我國中水利用的范圍及規模普遍發展緩慢,北京是缺水地區,在這方面提得比較多,也比較早。在工業方面用的比較多,如國華熱電廠、北京自來水六廠在中水利用方面做得都很好。目前北京的綠地用水、工農業、種樹、道路保潔、洗車、河道等用水問題,我們都已經做了再生水利用規劃。規劃包括多方面的問題,建設污水處理廠、管網、污水截流等。中水處理的同時要考慮達標排放和處理完的利用問題。現在我們提倡分散處理污水,就是建多個小的污水處理廠,分散在需要處理的河邊,也就是合理布局,使上游、中游、下游結合。
北京市節水辦公室計劃處的李先生介紹,北京的中水規劃正在做,但真正實施的不多,工業方面相對用的多一些。按照國務院已經批準的規劃,北京將幾個污水處理廠建成以後,能處理90%以上的污水。此規劃從2001年開始實施,預計2005年完成。將來的中水主要用於工農業和生活用水,預計每年要用6億方。
李先生認為,奧運會的召開使污水問題很具挑戰性,希望所有的工業、企業、居民都有這方面的意識。每一個新建小區、學校、大院都應該建有污水處理設施,特別是用水量較大的工業,如石油化工、農產品加工企業、電力等更應該用中水,甚至是消防這種短期用水,也要使用中水。總之,只要不是飲用水都可以考慮用中水,把污水在本地消化,達到污水零排放,花錢不多,也不是太麻煩,更重要的是把環境污染降到了最小。不污染河道,達到了美化環境的目的。
美國等發達國家污水處理工程高度發達,像美國污水處理達到了10級深度處理標准。1979年美國已有中水利用工程536項,年利用水量為9.37億方,其中62%用於農灌,31.5%用於工業,5%用於地下回水,是城市水源之一。德國和奧地利也不錯,它們是自己處理自己使用,處理程度高,污水處理量和回用量也高。而北京的幾個大型處理廠也就是2級、3級處理,更深度處理的極少。其實,投資者可以考慮一下,中水利用有利可圖。
開發中水有利可圖
國家水利部水資源司齊先生告訴記者,我國目前還沒有中水利用專項工程,也沒有專項資金,只是政策上引導,中水利用方面只是有一個粗略的統計。各城市的中水利用量是根據此城市的缺水程度不同而定的。以色列缺水嚴重,比我國更甚之,在中水利用方面做得是最好的。就國內而言,北京和天津這方面做得相對好一些,北京相對比較大的高碑店污水處理廠,污水回用量是30萬方以上,用於電業的比較多。天津東郊污水處理廠污水回用量是7萬方以上。中水利用可以直接從污水處理廠取水利用,這主要是一個觀念、習慣問題。
齊先生認為中國落後於國外的主要原因是投資渠道和管理體制問題,技術方面和國外相差不是太大。我國污水回用主要是靠政府投資,而單靠政府很難把這件事情做好,應該靠民間集資或多方面、多渠道集資。另一方面,我們污水利用考慮的主要是環境效應和缺水,而不是經濟效應,以後應該多考慮經濟效應。企業、生活小區、大的旅館都應該有中水設施,雖然成本增加,但可以緩解缺水問題,石景山區就有家庭這樣做。還可以考慮收取公民的污水處理費和污水回用費,探索適合我國的新模式,尋求適合我們的實用技術。
③ 什麼是城市廢水資源化實例
作為解決水資源短缺的重要對策之一,國內外對城市廢水的資源化與回用都十分重視,並取得了許多成功的經驗。以下列舉一些廢水資源化的成功實例,以供我國廣大缺水地區在探索、研究和推廣廢水資源化中借鑒和參考。
(1)美國的廢水再生與回用美國城市廢水的再生與回用起步較早。美國廢水再生與回用的實例為全球的廢水回用提供了很好的參考。
①加利福尼亞州橘子縣21世紀水廠再生水回灌地下。該城市由於超量開采地下水,造成地下水位低於海平面,促使海水不斷流向內陸,致使地下淡水退化不宜飲用。為防止地下水位下降造成海水入侵,美國加州橘子縣早在1965年就開始研究將三級處理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子縣為此興建了「21世紀水廠」,該廠設計能力為5678m3/d。原水為城市污水二級處理出水,進一步經沉澱、過濾和活性炭處理後回灌地下水。由於回灌地下總溶解性固體的限制為500毫克/升,因此一部分再生水在回灌地下水之前還採用反滲透法進行了脫鹽。21世紀水廠的凈化水通過23座多點注入管井分別注入四個蓄水層,與深層蓄水層井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。該項工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市廢水經深度處理後能夠達到飲用水水質標准。工程經長期運行證明穩定、可靠。
②佛羅里達州聖彼得斯堡的廢水再生與回用。該市是城市廢水回用的先驅之一。1978年實施了雙配水系統,供給用戶兩種質量的水(飲用水和非飲用水),再生水開始用於非飲用水目的的使用。1991年該市向7000多戶家庭及辦公樓提供再生水8×104m3/d,並用作公園、操場、高爾夫球場灌溉用水以及空調系統冷卻水和消防用水。
該市共有4座廢水處理廠,總處理能力達270×103m3/d,採用活性污泥生物處理工藝,並附加有鋁鹽混凝、過濾及消毒處理,雙管輸水系統管道共長420千米。通過10口深井將多餘的再生水注入鹽水蓄水層,一年間平均約有60%的再生水注入深井。
由於使用再生水,節約了優質水,因此盡管該市人口增加了10%,但飲用水仍能滿足供應。
③亞利桑那州派洛浮弟核電站回用再生水作冷卻水。該核電站是美國最大的核電站。第一期的3個反應堆,每個發電能力為1270兆瓦。此外擬再建2個反應堆。核電站地處沙漠,嚴重乾旱,因此採用再生水作為冷卻水。再生水來自2座城市廢水處理的二級生物處理出水,輸至核電站再經補充處理,使之達到所需水質。該核電站採用冷卻水系統,補給水約200×103m3/d。
(2)日本的廢水再生與回用日本近20年來在廢水再生和利用方面進行了大量研究開發和工程建設。1986年城市廢水回用量達6300×104m3/d,佔全部城市廢水處理量的0.8%。再生水主要回用於中水道、工業用水、農田灌溉、河道補給水等。各種用途及其所佔的比例為:中水道系統為40%、工業用水29%、農業用水15%、景觀與除雪16%。中水道系統是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中辦公樓、學校為大戶:學校佔18.1%、辦公樓佔17.3%、公共樓房佔9.2%、工廠佔8.4%。中水道再生水主要用於沖洗廁所(佔37%)、沖洗馬路(佔16%)、澆灌城市綠地(佔15%)、冷卻水(佔9%)、沖洗汽車(佔7%)、其他(景觀、消防等)為16%。
至1996年,全國有2100套中水設施投入使用,用水量達32.4萬m3/d,佔全國生活用水量的0.8%。再生水中41%被用於工業用水,32%被用於環境用水,8%用於農業灌溉。
(3)其他國家的廢水再生與回用世界上第一座將城市廢水再生水直接用作飲用水源的回收廠設在納米比亞的首都溫德和克市。該回收廠將城市廢水經過深度生物處理之後作為飲用水。深度處理水的水質經嚴格的水質監測,證明符合世界衛生組織及美國環保局發布的標准。
以色列屬半乾旱國家,再生水已成為該國的重要水資源之一,100%的生活廢水和72%的城市廢水已經回用。據1987年資料,全國廢水總量2.5×108立方米,處理量達2.18×108立方米,處理率接近90%。再生水用作灌溉達1.046×108立方米(佔42%),回灌地下為0.7×108立方米(佔29%左右),排海水量0.7×108立方米(佔29%左右)。廢水處理後貯存於廢水庫。全國共修建127座廢水庫,其中地面廢水庫123座,地下廢水庫4座。廢水進行農業灌溉之前一般通過穩定塘系統處理。有些城市將城市二級生物處理出水,再經物化處理後回用於工業冷卻水。此外,廢水經深度處理後回灌地下水,再抽出至管網系統,或並入國家水資源調配系統,輸送至南部地區,或用於一般供水系統,最南部地區甚至將它作為飲用水源。
由於採取了上述廢水回用的措施,以色列大大提高了水資源的有效利用,從而緩和了水資源短缺對社會經濟發展的制約作用。
(4)我國的廢水再生與回用我國長期以來有利用生活污水用於灌溉農田的經驗。先後開辟了10多個大型污水灌溉區,灌溉面積達(130~140)×104公頃。在我國北方乾旱地區,利用污水灌溉農田,可充分利用其水肥資源發展農業生產,確實收到了一定效果。但由於一些污灌區地址選擇不當,設計不合理,廢水預處理不夠,又缺乏水質控制標准和及時的監測,出現了土壤、農作物及地下水的嚴重污染,威脅著人體健康和安全。若干年前,曾開展大規模的污灌區環境質量綜合評價工作,研究與制訂了污水灌溉與污泥用於農田的各項環境標准與規定,已將污水農業利用引向科學的道路。
由於我國不少地區,如北方地區水資源緊缺,迫切需要把城市廢水作為第二水源加以回收利用,實現廢水資源化。為此,國家組織了有關開發城市廢水資源化工藝的科技攻關,研製成套技術設施,建立示範工程,並逐步推廣應用。攻關內容包括工業回用、市政景觀利用的水質預處理技術、水質標准、衛生安全評價、中小城鎮和住宅小區污水回用技術的研究等。一些成果已在天津紀莊子污水處理廠改造工程中應用,並在天津、太原、大連等城市建設了污水回用工程。例如,大連春柳廢水處理廠的二級生物處理出水經深度處理後用於冷卻水,回用水量300m3/d;太原楊家堡廢水處理廠採用生物填料接觸氧化池處理城市污水用於冷卻水,回用水量為200m3/d;北京高碑店熱電廠亦將高碑店污水處理廠的出水作為冷卻水水源。經過10多年來的努力,我國在城市廢水資源化以及回用方面取得了一定的成績,為今後更大范圍的推廣應用奠定了堅實的基礎。隨著我國城市廢水處理廠的普及與興建,廢水再生利用規模和速度亦將迅速發展。
北京水立方2008年北京奧運會標志性場館之一的「水立方」採用了大量專門措施降低自來水消耗,減少廢水排放。全年可收集雨水1萬噸、洗浴廢水7萬噸、游泳池用水6萬噸。建築物所需的綠化、冷卻塔補水、護城河補水、沖廁、沖洗地面等用水全部通過廢水回用解決,每年可減少廢水排放量14萬噸。
水資源是經濟社會賴以存在和發展的重要條件,水是生命之源,水不僅是世間一切生物和秀美山川賴以存在的保障,也是人類和經濟社會賴以發展的條件,地球要是沒有了水,它就會像火星一樣絕不會有今日的生機盎然。水對任何一個國家都是重要的戰略資源。水資源的保證供應和安全,是一個國家戰略安全的重要方面。
隨著世界人口的增長和工業化的推進,水的需求量在不斷增加,相反自然界的水隨著自然界變暖和人類活動的加劇而越來越少。當今水危機已經遍布全球,根據聯合國的預測,2025年全球將有2/3的人面臨水的危機,缺水問題不僅會制約21世紀的經濟社會發展,而且可能會因缺水造成國家之間的矛盾沖突,甚至戰爭。
為了解決水資源短缺的矛盾,在開源、節流這兩種戰略中,節流比開源所需的資金一般要少,而且通過節流,可以減少污水排放量,減輕水污染,更可切實保護水資源,可謂一舉多得,是符合可持續發展的戰略方針的。
④ 關於中水
城市污水或小區污水經過處理後達到一定標准就是中水,可以用來沖廁,洗車,綠化等用途,河水經處理後可以做自來水用,更可以做中水用了。
⑤ 再生水的歷史由來
「再生水」起名於日本,「再生水」的定義有多種解釋,在污水工程方面內稱為「再生水容」,工廠方面稱為「回用水」,一般以水質作為區分的標志。其主要是指城市污水或生活污水經處理後達到一定的水質標准,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。城市污水經處理設施深度凈化處理後的水(包括污水處理廠經二級處理再進行深化處理後的水和大型建築物、生活社區的洗浴水、洗菜水等集中經處理後的水)統稱「中水」。其水質介於自來水(上水)與排入管道內污水(下水)之間,亦故名為「中水」。中水利用也稱作污水回用。在美國、日本、以色列等國,廁所沖洗、園林和農田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設備補充用水等,都大量的使用中水。中國是水資源匱乏的國家,但目前還沒有中水利用專項工程,也沒有專項資金,只是政策上引導,各城市的中水利用量是根據此城市的缺水程度不同而定的。近年來,很多有識之士都在呼籲盡最大的可能利用中水。在剛剛結束的政協會議上,政協委員鞏俐也提出這個問題,鞏俐走過世界很多城市,對先進國家利用中水的情況感觸頗深。
⑥ 再生水的案例
▲美國
在佛羅里達州,根據其城市用水集中的特點,提出的基本模式是非飲用水回用,大規模地施行雙管供水系統,以自來水40%左右的價格將城市污水處理水供給高爾夫球場、城市綠化和建築物、住宅區的中水道用水;而在德克薩斯州,則根據自己用水的傳統和水文地質特點,採取「間接回用」的模式,大規模進行污水處理水的地下回灌。
▲日本
再生水一詞最早來源於日本,早在1955年日本就開始了再生水利用。日本大城市雙管供水系統比較普遍,一個是飲用水系統,另一個是再生水系統,即「再生水道」系統。「再生水道」以輸送再生水供生活雜用著稱,約占再生水回用量的40%。日本再生水主要用於城市雜用、工業、農業灌溉等,管理制度非常嚴格。日本的再生水回灌主要通過河道補給地下水等進行,近年來又開發出一種地下毛細管滲濾系統,滲漏回灌補充地下水。大部分地區利用污水處理水進行「清流復活」,而水環境的修復和保護是回用的重點。
▲以色列
以色列是最早使用再生水進行農作物灌溉的國家之一,其工業農業及國民經濟發展之所以能取得驚人的成就,除了大力發展高科技外,推行污水回用政策為國家的生存和發展提供了可靠保證。
以色列是世界上最高比例(大約是污水總量的三分之二)使用再生水進行灌溉的國家。污水排放量在2010年約達到了5億立方米/年,再生水利用量達到大約3.5億立方米/年。目前,以色列全國1/3的農業灌溉使用再生水。
⑦ 城市水資源的重復再利用
我國是一個嚴重缺水的國家,解決水資源短缺的主要辦法有三種:節水、蓄水和調水。而節水是三者中最可行和最經濟的。節水主要有兩種手段:總量控制和再生利用。中水利用則是再生利用的主要形式,是緩解城市水資源緊缺的有效途徑,是開源節流的重要措施,是解決水資源短缺的最有效途徑,是缺水城市勢在必行的重大決策。
1 中水的概念及中水利用的范圍
1.1中水的概念
「中水」 的概念源於日本,主要指生活和部分工業用水經一定工藝處理後,回用於對水質要求不高的農業灌溉、市政園林綠化、車輛沖洗、建築內部沖廁、景觀用水及工業冷卻水等方面的水,由於其介於上水(自來水)和下水(污水)之間,故稱為中水。
在我國,關於中水的概念,建設部 1995 年發布的《城市中水設施暫行辦法》第二條規定:中水是指部分生活優質雜排水經處理凈化後,達到《生活雜用水水質標准》,可以在一定范圍內重復利用的非飲用水。
北京、大連、深圳等地的《城市中水設施管理辦法》關於中水的定義與建設部基本相近,僅將其中的「部分生活優質雜排水」表述為「生活污水」。山東省濟南市於2002年8月發布的《濟南市城市中水設施建設管理暫行辦法》對中水的范圍進行了進一步的拓展,將中水表述為城市污水和廢水經凈化處理後,達到國家《生活雜用水水質標准》或者工業用水水質標准,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。
由於我國目前面臨缺水威脅的不僅僅是大中城市,許多城鎮、村鎮及農村也面臨同樣的問題,作為法律概念,其定義應該具有前瞻性和普適性。因此,中水的概念可以表述為:在生活、生產過程中所產生的污水和廢水經凈化處理後,達到國家《生活雜用水水質標准》或者工業用水水質標准,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。
1.2中水利用的范圍
對於中水的利用范圍,按照建設部《城市中水設施管理暫行辦法》的規定,主要用於廁所沖洗,綠地、樹木澆灌、道路清潔、車輛沖洗、基建施工、噴水池以及可以接受其水質標準的其他用水, 《昆明市城市中水設施建設管理辦法》以及《濟南市城市中水設施建設管理暫行辦法》等地方法規則增加了設備冷卻用水和工業用水。從擴大水資源利用范圍,減少浪費的角度出發,後者所規定的范圍顯然更為科學。
1.3中水利用與中水回用
對於中水利用,還有一個「中水回用」的概念。中水回用是指將小區居民生活廢水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房等)集中起來,經過適當處理達到一定的標准後,再回用於小區的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗以及家庭坐便器沖洗等方面,從而達到節約用水的目的。從其概念可以看出,中水回用只是中水利用的一個方面。
2 目前在我國大力推進中水利用的必要性
2.1水資源緊缺,形勢嚴峻
我國目前 668 座城市中有 400 多座城市存在不同程度缺水,其中 136 座城市嚴重缺水,日缺水量達 1600 萬立方米,年缺水量 60 億立方米,由於缺水每年影響工業產值 2000 多億元人民幣。 尤其是北方城市普遍缺水,水資源已成為這些城市可持續發展的限制性因素之一。
根據我國城市化的進程預計,到21世紀中葉,我國城市人將由目前不足4億增加到9億左右,城市數量將增加到1000個以上,城市水資源的供需問題將會在目前的尖銳態勢下變得更加尖銳。
2.2水資源污染嚴重
我國的水源污染長久以來得不到有效控制,據全國7大水系和內陸河流110多個重點河段統計,符合《地面水環境質量標准》I、Ⅱ類的佔32%,Ⅲ類的佔29%,屬於Ⅳ、V類的佔39%。主要污染指標為氨氮、COD、揮發酚和BOD等。黃河、松花江、遼河屬Ⅳ、V類水質的河段已超過60%;淮河枯水期的水質已達到Ⅲ類,其大部分支流的水質,常年在V類以上。長江和珠江的水質Ⅳ、V的河段已超過20%。同時,城市內及附近的湖泊普遍存在嚴重富營養化。97%的大中城市地下水受到嚴重污染,地下水污染物一般以酚、氰、砷、硝酸鹽為主,鉻、硫、汞次之。目前,我國80%的水域、45%的地下水受到污染,90%以上的城市水源污染嚴重。
2.3水資源浪費現象嚴重
城市家庭日常生活中的洗滌用水(主要包括洗衣服、洗菜等用水),其排放量占生活污水排放量的 75%-80% 。而另一方面,大多數城市在城市綠化、道路路面噴灑用水、汽車沖洗、廁所沖洗用水、消防用水等方面都是用的自來水, 僅沖廁一項,我國每年就消耗大約 100 多億立方米自來水,這相當於 50 座中型城市的年自來水用量! 事實上,並非所有用水場合都需要優質水,而只須滿足一定的水質要求即可。以生活用水為例,有相當一部分不需要與人體直接接觸的生活雜用水並不需要太高的水質要求。如果將城市生活污水在原有處理工藝的基礎上,進行深度處理,使其符合一定的水質標准,然後回用於對水質要求不高、需求量又很大的行業,如工業冷、園林綠化、汽車沖洗、居民生活雜用等,既可以節省大量的潔凈水,緩解了城市用水的供需矛盾,又可以減少排污,實現污水資源化,在經濟、社會、環境效益方面都具有現實和長遠意義。 可見對缺水城市來說,這種水源是一筆寶貴財富。這種潛力的開發非常值得。
2.4中水利用的必要性
解決我國城市大面積缺水的對策主要集中在兩個方面,一是「開源」,即通過修建引水工程、開采地下水、海水淡化乃至從國外進口淡水等方法增加水資源的供應量。二是「節流」,即通過各種方法提高水資源的利用效率,減少水資源的利用效率。
我們必須注意的是,各種「開源」措施在滿足城市供水需求的同時也造成了很大的副作用,修建引水工程不僅耗資巨大,耗日持久,同時對生態環境造成了巨大的影響和破壞;而大規模開采地下水更是導致地下水位降低,形成地質漏斗、地面沉降、地裂縫等嚴重的地質災難;海水淡化不僅成本較高,同時適用范圍也僅限於沿海城市;從國外進口淡水更是遠水難解近渴。相比較而言,解決城市缺水問題「開源」只是治標,治本還得通過「節流」來解決。在各種「節流」措施中,在城市中推行中水利用是一個極其重要的方面,是解決水資源短缺的最有效途徑,是缺水城市勢在必行的重大決策。
3 目前在我國大力推進中水利用的可行性
3.1國家政策支持
2000 年國務院召開的《全國城市供水節水與水污染防治工作》提出:大力提倡城市污水回用等非傳統水資源的開發利用,並納入水資源的統一管理和調配。由此可見,城市污水處理率的提高,大量城市污水處理廠的建設,回用政策的逐步完善,為城市污水回用創造了前所未有的機遇。 中水利用的確是大有市場和大有可為,潛力很大,前景廣闊。
3.2技術可行
我國近十幾年來有關院校和科研部門組織科技攻關,在城鎮和住宅小區的中水回用;城市污水凈化後回用與園林綠化、市政景觀、道路噴灑等;大型賓館及娛樂場所的中水回用系統;城市中水回用與工業冷卻水系統及工藝用水等方面的研究中都取得了豐碩的成果,而且也興建了若干示範工程。隨著科技的進步,任何污水都可以通過不同的工藝技術加以處理,滿足任何需要。一般來說,二級出水經消毒處理後,用做市政雜用水,生活雜用水、農業用水和景觀用水等;在這基礎上,經混凝過濾處理,可作為工業循環冷卻水等;再經進一步處理,如用膜技術處理或用活性炭吸附後,就可作為工業上工藝用水或地面水,地下水回灌補充水等。
國內外已經有了很多成熟的經驗。在天津市,僅中水洗車一項每年節約自來水超過500萬噸。在大連,大連機車車輛廠1998年投資150萬元對污水處理廠進行了改造,實施了中水回用工程。現在日回用中水800立方米,工廠綠化、沖廁及冷卻水等都用上了中水,年節約水20萬噸。美國 1926 年首次回收水,1971 年已有 358 家工廠企業利用處理後的城市污水,回收量 5.1 億立方米。美國加利福尼亞州每年利用凈化污水2.7 億立方米,相當於 100 萬人口一年的用水量。1985 年,前西德城市 75%~80% 的污水已經過二級處理後加以利用。通過大規模推進中水利用,發達國家的許多城市在城市發展擴大的同時實現了用水需求的零增長甚至是負增長。因此,從技術上說是比較成熟的。
3.3經濟可行
中水利用在城市水資源規劃中佔有非常重要的地位,並且具有非常可觀的經濟價值。
(1)提供新水源:中水利用在對健康無影響的情況下,為我們提供了一個非常經濟的新水源。減少了由於遠距離引水引起的數額巨大的工程投資。
(2)中水回用在提供新水源的同時,可以減少新鮮自來水用量,因此相應減少了城市自來水處理設施的投資。
(3)中水利用還可以減少污水排放數量,減少控制水體污染引起的治理費用。這些經濟效益都是促使國內外許多城市採用中水利用的因素。
據國內專家的統計,當採用小區污水為中水水源時,人口大於1萬或中水用水量達到750m3/d以上為經濟;在城市污水處理廠增設中水回用系統,主要是新建一個凈水間,其投資只是新建一個凈水廠投資的 30% ,發達國家的經驗證明,在城市污水處理廠增設中水回用系統是最可行、有效的互益工程。
4 中水利用的重要意義
首先,比遠距離引水造價低。由於小區中水回用處理裝置安裝在小區內,減少了輸水管線的基建投資和運行費用,將污水處理到雜用水程度,其基建投資只相當於從30千米外引水,若處理到可回用作較高要求的工藝用水,其基建投資相當於從40-60千米外引水。
其次,比海水淡化經濟。由於小區生活污水污染物濃度較低(小於0.1%),可生化性較好,處理難度較小,而且可用深度處理方法加以去除。因此,當生活污水的排水作為中水水源時,主要污染物的濃度指標COD、BOD5、SS、NH3-N可滿足處理技術要求。而海水則含有3.5%的溶解鹽和大量有機物,其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上,因此無論基建費或單位成本,海水淡化都超過污水回用。
小區污水回用開辟了第二水源,降低了小區新鮮水取用量,經處理後的污水回用於小區,減少了污水的排放量,減輕了受納水體的污染,也減少了治理環境污染的投資。所以污水回用既節約了水資源,也消除了環境污染,具有多重效益。
5 結語
中水利用,實現污水資源化,是目前解決水資源緊缺的最有效的途徑,是缺水城市勢在必行的重大決策,可行性很強,具有重大意義和多重效益。
⑧ 中水回用是什麼意思
「中水」一詞是相對於上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術系專指將小區居屬民生活廢〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理後,達到一定的標准回用於小區的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等,從而達到節約用水的目的。
⑨ 介紹一兩個國家「中水」利用的基本情況
日本:以有較多中水系統供生活雜用而著稱,約佔中水回用量的40%。早在20世紀60年代,日本沿海和西南一些缺水城市,如東京、名古屋、川崎、福岡等地即開始考慮將城市污水處理廠的出水經進一步處理後回用於工業、生活或生活雜用(以沖洗衛生設備為主)。污水再生後用於中水道系統、農田或城市灌溉、河道補給等。日本的雙管供水系統比較普遍
⑩ 部分國家水資源循環利用及其效果
4.3.1 美國水資源循環利用及其效果
4.3.1.1 美國的廢水再生與回用
美國城市廢水的再生與回用起步較早。目前全美回用城市廢水量達9.37×108m3/d,包括①回用灌溉5.81×108m3/d(佔62%),其中農業灌溉2.75×108m3/d,景觀灌溉0.46×108m3/d,其他為2.6×108m3/d;②工業回用2.86×108m3/d(佔31.6%),其中工藝用水0.91×108m3/d,冷卻水回用1.96×108m3/d,鍋爐補給水0.09×108m3/d;③回灌地下水0.47×108m3/d;④其他回用(娛樂、養魚、野生動物棲息地等)0.13×108m3/d。
全美有再生水回用點536個,其中加州有238個。下面介紹美國廢水再生與回用的幾個實例。
①加利福尼亞州橘子縣21世紀水廠再生水回灌地下。橘子縣由於超量開采地下水,造成地下水位低於海平面,促使海水不斷流向內陸,致使地下淡水退化不宜飲用。為防止地下水位下降造成海水入侵,橘子縣早在1965年就開始研究將三級處理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子縣為此興建了「21世紀水廠」,該廠設計能力為5678m3/d。原水為城市污水二級處理出水,進一步經沉澱、過濾和活性碳處理後回灌地下水。由於回灌地下總溶解性固體的限制為500mg/L,因此一部分再生水在回灌地下水之前還採用反滲透法進行了脫鹽。21世紀水廠的凈化水通過23座多點注入管井分別注入四個蓄水層,與深層蓄水層井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。該項工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市廢水經深度處理後能夠達到飲用水水質標准;工程經長期運行證明穩定、可靠。
②佛羅里達州聖彼得堡的廢水再生與回用。聖彼得堡是城市廢水回用的先驅之一。1978年實施了雙配水系統,供給用戶兩種質量的水(飲用水和非飲用水),再生水開始用於非飲用目的的使用。1991年該市向7000多戶家庭及辦公樓提供再生水8×104m3/d,並用作公園、操場、高爾夫球場灌溉用水以及空調系統冷卻水和消防用水。該市共有四座廢水處理廠,總處理能力達270×103m3/d;採用活性污泥生物處理工藝,並附加有鋁鹽混凝、過濾及消毒處理,雙管輸水系統管道共長420km。通過10口深井將多餘的再生水注入鹽水蓄水層,一年間平均約有60%的再生水注入深井。由於使用再生水,節約了優質水,因此盡管該市人口增加了10%,但飲用水仍能滿足供應。
③亞利桑那州派洛浮弟核電站回用再生水作冷卻水。派洛浮弟核電站是美國最大的核電站。第三期三個反應堆分別於1982、1984及1986年投產,每個發電能力為1270MW。此外擬再建二個反應堆。核電站地處沙漠,嚴重乾旱,因此採用再生水作為冷卻水。再生水來自二座城市廢水處理的二級生物處理出水,輸至核電站再經補充處理,使之達到所需水質。該核電站採用冷卻水系統,補給水約200×104m3/d。
4.3.1.2 美國水資源循環利用效果
近50年,美國的用水反映了一個完成了工業化任務進入後工業化的國家在不同時期的用水變化過程(如圖4.1)。美國國民經濟總用水量1950年僅為2500億m3左右,其中農業為第一用水大戶。此後,用水量隨著美國經濟的發展持續增長,到1980年達到峰值,為6100億m3左右。1980年後,用水量明顯回落,並基本穩定在5500億m3左右。至2000年,工業用水減少,用水總量回落至4800億m3左右。
圖4.1 1950~2000年美國用水量變化圖
1950~1980年的30年是美國國家經濟用水的快速增長期,其間美國經濟高速發展,以冶金、化工為主導的重工業發展迅速,工業用水隨著這些高耗水產業的發展快速增長,由1950年的1063億m3增長到1980年的3500億m3;農業用水雖然也在快速增長,但增長幅度小於工業,工業成為第一用水大戶。1980年後,以電子產業為主的新興工業和服務業成為拉動經濟增長的主導產業,服務業在國內生產總值中的比重不斷上升,同時技術進步使得用水效率大幅提高,工業、農業用水量不斷下降,使得總用水量進入基本穩定並略有下降的時期。盡管生活用水有所變動,但因所佔比例較小,對需水變化的總體影響不大。
4.3.2 日本水資源循環利用及其效果
4.3.2.1 日本的廢水再生與回用
近20多年來日本在廢水再生和利用方面進行了大量研究開發和工程建設。1986年城市廢水回用量達6300×104m3/d,佔全部城市廢水處理量的0.8%。再生水主要回用於中水道、工業用水、農田灌溉、河道補給水等。各種用途及其所佔的比例為:中水道系統為40%、工業用水29%、農業用水15%、景觀與除雪16%。中水道系統是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中辦公樓、學校為大戶。學校佔18.1%、辦公樓佔17.3%、公共樓房佔9.2%、工廠佔8.4%。中水道再生水主要用於沖洗廁所(佔37%)、沖洗馬路(佔16%)、澆灌城市綠地(佔15%)、冷卻水(佔9%)、沖洗汽車(佔7%)、其他(景觀、消防等)為16%。
4.3.2.2 日本水資源循環利用效果
根據日本通商產業省和國土廳的統計調查資料,1965年以來,日本工業與生活用水增長較為迅速,其中工業用水量在1965~1975年的10年間增長了1.5倍,生活用水量增長1.3倍,是日本用水增長最快的時期,隨著工業化和城鎮化進程的加快,日本依靠節水來抑制需求的快速增長。日本工業用水的重復利用率1965年為36%,1975年上升至67%,2000年達到78%。城鎮供水系統通過及時更換老化的自來水管道防止管道漏水,提高節水器具普及率,並積極鼓勵使用中水、雨水等非傳統水源。農業方面,鼓勵興建廢水處理設施,用經過凈化處理的廢水灌溉農田,改變傳統灌溉方式,推廣節水灌溉技術。自20世紀70年代以來,日本用水量基本穩定在900億m3左右(如圖4.2)農業用水趨於穩定,工業用水緩慢降低,生活用水穩定增長。日本由於資源貧乏,用水量較大的能源、原材料工業在國民經濟中所佔比重較小,科技含量高的加工製造業發達,工業用水並未像美國那樣由於產業結構的調整呈現大起大落的現象。
圖4.2 1950~2000年日本用水量變化圖
4.3.3 其他國家水資源循環利用及其效果
世界上第一座將城市廢水再生水直接用作飲用水源的回收廠設在納米比亞的首都溫德和克市。該回收廠於1968年投產,第一階段產水量為2300m3/d,正常處理能力可達4500m3/d,以後增至6200m3/d。原水為城市廢水廠二級生物處理出水,處理流程如圖4.3。
圖4.3 城市廢水廠二級生物處理流程
深度處理水的水質經嚴格的水質監測,證明符合世界衛生組織(WHO)及美國環保局發布的標准。
以色列屬於半乾旱國家,再生水已成為該國的重要水資源之一。100%的生活廢水和72%的城市廢水已經回用。據1987年資料,全國廢水2.5×108m3,處理量達2.18×108m3,處理率接近90%。再生水用作灌溉達1.046×108m3(佔42%),回灌地下為0.7×108m3(佔29%左右),排海水量0.7×108m3(佔29%左右).廢水處理後貯存於廢水庫。全國共修建127座廢水庫,其中地面廢水庫123座,地下廢水庫4座。廢水進行農業灌溉之前一般通過穩定塘系統處理。有些城市將城市二級生物處理出水,再經物化處理後回用於工業冷卻水。此外,廢水經深度處理後回灌地下水,再抽出至管網系統,或並入國家水資源調配系統,輸送至南部地區,或用於一般供水系統,最南部地區甚至將它作為飲用水源。由於採取了上述廢水回用的措施,以色列大大提高了水資源的有效利用,從而緩和了水資源短缺對社會經濟發展的制約作用。
科威特利用經三級處理後的城市廢水進行農業灌溉。印度截至1985年,至少有200家農場利用城市廢水進行灌溉,面積達23000hm2。沙烏地阿拉伯1975年利用再生水量90000m3/d,2000年計劃用水量為190×104m3/d,將有10%取自經二級處理乃至三級處理後的城市廢水再生水。